基于LSB算法的水印嵌入和提取系統(tǒng)及其改進(jìn)信安二班呂浩杰2LSB算法嵌入基本步驟①將要隱藏的水印文本信息的轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；②讀入載體圖像，將圖像矩陣的每個(gè)像素轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。用水印信息的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的每一比特位替換與之相對(duì)應(yīng)的載體圖像的最低有效位（LSB位）；③將載體圖像的每一像素再由二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，從而獲得含有水印信息的圖像。3LSB算法提取基本步驟①將嵌入水印信息的載體圖像的像素轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，依次取出每一個(gè)像素的二進(jìn)制的最后一位，拼接成二進(jìn)制數(shù)據(jù)。②將得到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文本數(shù)據(jù)，便可得到隱藏的信息。20XX4520XX6下面的操作是將信息隱藏進(jìn)去分別將每個(gè)像素點(diǎn)的RGB值余2，這樣可以去掉最低位的值再?gòu)男枰[藏的信息中取出一位，轉(zhuǎn)換為整型兩值相加，就把信息隱藏起來(lái)了20XX7以每8位為一組二進(jìn)制，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制將轉(zhuǎn)換后的十進(jìn)制數(shù)視為ascii碼，再轉(zhuǎn)換為字符串寫入到文件中20XX8改進(jìn)：隨機(jī)間隔算法隨機(jī)間隔算法是LSB算法的改進(jìn)，發(fā)送者和接受者使用同一個(gè)密鑰作為隨機(jī)數(shù)生成器的種子，生成隨機(jī)序列k1,k2,…,kl(m)，并進(jìn)一步以此生成隱藏位置的指標(biāo)集。隨機(jī)間隔法嵌入水印的過(guò)程與LSB基本算法嵌入水印的過(guò)程基本相似，只是不再按順序依次在載體圖像的每一位像素中嵌入了，而是根據(jù)隨機(jī)序列和步長(zhǎng)來(lái)跳躍一段間隔，隨機(jī)間隔法提取水印隨機(jī)間隔算法提取水印是隨機(jī)間隔法嵌入水印的逆操作，提取信息時(shí)使用與嵌入時(shí)相同的隨機(jī)數(shù)序列，即可跳躍到相同的位置提取出隱藏信息。20XX920XX1020XX11隨機(jī)間隔算法的步長(zhǎng)對(duì)存儲(chǔ)信息容量的影響在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在用戶給定載體圖片和隱藏信息后，我們可以計(jì)算出用戶可以設(shè)定的最大步長(zhǎng)，在不超過(guò)這個(gè)步長(zhǎng)的情況下，都可以正常將信息隱寫到載體圖片中。20XX12改進(jìn)：區(qū)域校驗(yàn)位算法區(qū)域校驗(yàn)位算法也是一種LSB算法的改進(jìn)。利用區(qū)域校驗(yàn)位算法隱藏信息，首先把載體分成幾個(gè)不相交的區(qū)域，再利用校驗(yàn)位在每一個(gè)區(qū)域中隱藏1比特信息。嵌入過(guò)程根據(jù)設(shè)定的區(qū)域大小在載體圖像上劃分區(qū)域，根據(jù)要嵌入的載體信息????，計(jì)算每一個(gè)區(qū)域的奇偶校驗(yàn)位??(????)。一個(gè)載體區(qū)域Ii的奇偶校驗(yàn)位定義為若??(????)與????一致，則??(????)已經(jīng)隱藏了????；若??(????)與????不一致，則改變????中任意一個(gè)元素的LSB，使得??(????)=????。提取過(guò)程提取過(guò)程是嵌入過(guò)程的逆過(guò)程，根據(jù)嵌入時(shí)的區(qū)域大小在劃分區(qū)域，依次在每塊區(qū)域上計(jì)算其奇偶校驗(yàn)位??(????)，??(????)就是本區(qū)域隱藏的信息。然后將每一塊區(qū)域提取出的信息拼接在一起，即可得到隱藏的水印信息。20XX13假設(shè)待隱藏信息為TU，其ASCII碼表示為0101010001010101截取載體圖像的部分灰度值為選擇每2*2個(gè)像素點(diǎn)為一個(gè)區(qū)域，利用其LSB校驗(yàn)位隱藏一位二進(jìn)制信息。這里我們選取信息的前四位0101，對(duì)應(yīng)載體區(qū)域?yàn)棰賹?duì)于第一位信息位0，計(jì)算第一塊區(qū)域的奇偶校驗(yàn)位 I(1)=(0+0+0+0)mod2=0因?yàn)橐度氲男畔⑽灰彩?，所以第一塊區(qū)域的像素值不需要改變。②對(duì)于第二位信息位1，計(jì)算第一塊區(qū)域的奇偶校驗(yàn)位 I(2)=(0+1+0+1)mod2=0因?yàn)橐度氲男畔⑽皇?，所以在第二塊區(qū)域的像素值中隨機(jī)選一個(gè)將其二進(jìn)制的最后一位設(shè)為1，使得 I(2)=(0+0+0+1)mod2=1。以此類推，第三位信息位，第四位信息位按照同樣的原則嵌入第三塊和第四塊區(qū)域。嵌入信息后可能的結(jié)果為20XX14區(qū)域校驗(yàn)位算法的區(qū)域大小對(duì)存儲(chǔ)信息容量的影響由此看見(jiàn)，在給定載體圖片的情況下，區(qū)域校驗(yàn)位算法的區(qū)域大小與存儲(chǔ)信息容量成反比，存儲(chǔ)信息的容量也與區(qū)域校驗(yàn)位算法的區(qū)域大小成反比，二者雙向影響在系統(tǒng)設(shè)